2018年4月，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）启动“创新卫星技术验证项目”。该项目面向私企、大学和研究机构征集用于卫星的创新技术，由JAXA提供卫星平台，并为参与项目的载荷提供为期1年的在轨技术验证。JAXA旨在通过该项目获得具有竞争力的航天技术和创意，满足国家和相关产业需求，确保航天工业的国际竞争力。

一“创新卫星技术验证项目”1号卫星

2019年1月18日，“创新卫星技术验证项目”1号卫星由“艾普斯龙”4号火箭发射并成功入轨，开启持续1年的技术验证“生活”。该卫星由Axelspace公司研发，一共搭载7颗微小卫星，分别是主载荷“技术验证小卫星”1号（RAPIS-1）、“微龙”（MicroDragon）、快速国际科学试验卫星（RISESAT）、人造流星雨技术验证卫星1号（ALE-1）、3U薄膜展开技术验证卫星“折纸”1号（OrigamiSat-1）、月面探测技术验证卫星（Aoba VELOX-IV）、下一代业余无线电技术验证星（NEXUS）。

“创新卫星技术示范项目”1号卫星的7颗微小卫星

（一）“技术验证小卫星”1号（RAPIS-1）

RAPIS-1是JAXA首颗由初创企业制造的小卫星，位于太阳同步轨道500±20千米，卫星最大质量为200千克，尺寸102厘米×108.2厘米×106厘米，其设计特点在于子任务系统和平台系统尽可能独立。星上共搭载了7个技术验证有效载荷，具体情况如下。

RAPIS-1 外观图

1. 基于纳米桥的现场可编程门阵列（NBFPGA）

NBFPGA由日本电气公司（NEC）筑波研究所研制，尺寸2.8厘米×2.8厘米×0.34厘米，重4.9克。该型现场可编程门阵列（FPGA）通过在电路单元中使用基于固体电解质的电化学方法，实现电路网络的可编程桥接连通与断开，完成FPGA的可编程逻辑功能。与目前最尖端的FPGA相比，NBFPGA功耗更低、尺寸更小。

NBFPGA外观图

2. X波段高速率发射机（HXTX）/X波段中增益天线（XMGA）

HXTX和XMGA均由庆应义塾大学研制，HXTX尺寸为25厘米×20.6厘米×19.2厘米，重6.6千克；XMGA尺寸136.1×188.5毫米，重0.6千克。上述载荷旨在验证通信速度为2-3吉比特/秒、低功耗、低成本的X波段通信系统。

3. 绿色推进剂反作用控制系统（GPRCS）

GPRCS由日本航天系统开发利用推进机构负责研发，载荷尺寸为84厘米×43厘米×53.1厘米，重8.34千克（包含推进剂和面板）。该载荷优势在于低成本、低功耗、使用高性能的羟基硝酸铵推进等。2019年3月15日，JAXA公布RAPIS-1成功使用了羟基硝酸铵推进剂，后续将继续开展一系列推进剂相关验证。

绿色推进剂反作用控制系统外观图

4. 太空粒子监测器（SPM）

SPM是日本航天系统开发利用推进机构研制的轨道环境观测装置，具备小型、轻便、低成本、交货期短等优势，装置规格为10.2厘米×13.2厘米×4.6厘米，重0.81千克。

SPM外观图

5. 具有深度学习能力的姿态传感器（DLAS）

DLAS由东京工业大学理学院研制，包括一个控制器模块和两台相机，搭载定位精度可达到百米级的地敏传感器，可实现地形匹配与遥感地貌模式识别能力，并使用树莓派Raspberry Pi 3B计算模组进行星上处理。

DLAS控制模块（左）星载相机（右）外观图

6. 薄膜太阳能电池阵（TMSAP）

TMSAP由JAXA研发部门负责研发，展开尺寸为226.9厘米×282.9厘米×25.2厘米，重12.2千克，采用5块比传统蜂窝刚性电池翼轻1/3的太阳能电池板。

TMSAP外观图

7. “火蚁”微型星载全球导航卫星系统接收机（Fireant）

Fireant由日本中部大学研制，尺寸5.2厘米×5.2厘米×1.1厘米，重45克，基于最新的车载GNSS接收器结构设计，具有省电、小型化等优势。该接收机已于2018年2月搭载东京大学的TRICOM-1R微卫星进行了在轨验证并取得成功。

Fireant外观图

（二）“微龙”（MicroDragon）

“微龙”是由日本5所大学（北海道大学、东北大学、东京大学、九州工业大学和庆应义塾大学）与越南国家航天中心协作研制的技术验证微卫星。该卫星尺寸为50厘米×50厘米×50厘米，重达50.5千克，将监测海水质量及海上浮游生物，为越南的渔业和养殖业提供海上资源信息。

“微龙”卫星外观图

（三） 快速国际科学试验卫星（RISESat）

RISESat卫星是边长为50厘米的立方星，重59.3千克，由东北大学牵头研制。载荷有来自台湾的双波段光学瞬态相机，匈牙利的三维望远镜，捷克的微型太空辐射跟踪器，瑞典的微型磁强计，日本的极小型光学应答器、数据包解码器、高精度望远镜和海洋监测相机8台科学仪器。该卫星计划进行高分辨率多光谱观测和姿态控制系统性能验证。

RISESat卫星外观图

（四）人造流星雨技术验证卫星1号（ALE-1）

ALE-1卫星由日本太空娱乐公司（ALE）命名，尺寸为60厘米×60厘米×80厘米，重68千克。与自然流星相比，人造流星发光时间更长，亮度将和负一等星相当。ALE公司称，ALE-1卫星一次可释放5至20颗直径约1厘米的颗粒物，产生的每颗人造流星的观赏时间为3至10秒。根据卫星的运行轨道，这种人造流星在地面直径200公里范围的指定区域内都能观赏到，预计2020年春天在日本广岛附近上空制造第一场“人造流星雨”。

ALE-1外观图

（五） 3U薄膜展开技术验证卫星“折纸”1号（OrigamiSat-1）

OrigamiSat-1是由东京工业大学研制的3U薄膜展开技术验证立方星，尺寸为10厘米×10厘米×34厘米，重4.1千克。该星包括聚酰亚胺薄膜衬底的铜铟镓硒发电薄膜、碳纤维支杆，以及用于拍摄薄膜结构展开的5台相机等。该项目计划验证支杆与薄膜结构展开；2U+1U大小的试验平台构建；5.8吉赫业余无线电高速下行链路和薄膜特高频无线电通信。

OrigamiSat-1外观图

（六）月面探测技术验证卫星（Aoba VELOX-IV）

Aoba VELOX-IV由九州工业大学与新加坡高校合作研制，尺寸为10厘米×10厘米×22厘米，重2.6千克，将验证小型脉冲等离子体推力器性能，以及在黑暗中也能拍摄的高感光度微光相机。

Aoba VELOX-IV外观图

（七）下一代业余无线电技术验证星（NEXUS）

NEXUS由日本大学研制，卫星尺寸为10厘米×10厘米×11厘米、重1.3千克，搭载来自日本业余卫星通信协会的通信仪器，旨在验证小型、高速、低功率的业余无线电通信设备。

NEXUS外观图

二后续发展

除了已经在轨的“创新卫星技术验证项目”1号卫星，“创新卫星技术验证项目”2号卫星载荷公募已于2019年初结束，入围15项验证项目并计划今年发射，表明日本将快速、大力发展航天创新技术。（